裂纹扩展过程（裂纹扩展的条件）-义乌市趣迅电子商务商行

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（2）气孔。气孔的存在降低了无机材料的实际承载面积，并引发应力集中，从而导致强度显著下降。

格里菲斯断裂理论，格里菲斯断裂理论是最早提出的无机材料断裂理论之一，它认为材料内部存在着微小的裂纹或缺陷，在载荷作用下，这些缺陷处形成的应力集中会导致裂纹扩展，最终导致材料断裂。

裂纹出现是因为受到交变载荷的长期作用。作用次数多了，超过材料的抵抗力，材料内部薄弱环境就会出现细小裂纹。载荷要持续作用裂纹才能扩展，载荷变小，裂纹会停止扩展的。裂纹扩展是一个缓慢渐进的过程。

动态裂纹产生与扩展的理论分析在外力作用下，材料的破坏过程一方面是由于材料内部已存在的裂纹被激活扩展，另一方面材料内部的应力超过了材料的抗拉或抗剪强度而导致材料被拉断或剪坏。

其次，应力判据只能对小裂纹进行准确预测。对于大裂纹，应力集中效应很容易导致应力分布失真，从而使应力判据变得不准确。相反，其他判据通常可以更好地描述大裂纹扩展的行为。此外，应力判据不考虑材料的性能差异。

1、裂纹偏转（Crackdeflection）是指裂纹在材料中呈锯齿状的扩展现象。复合材料中裂纹发生偏转的主要原因有：基体与强化相弹性模量的差异、界面效应或热错配产生的内应力的影响，特别是内应力的不均匀性和界面等与裂纹的相互作用。

2、微裂纹偏转：YSZ中的微裂纹在遇到相变区域时会发生偏转，这种偏转机制进一步延长了裂纹的扩展路径，增加了其断裂所需的能量。

3、利用氧化锆增韧补强玻璃陶瓷的机理主要是应力诱发相变增韧、裂纹偏转增韧和微裂纹增韧。制备氧化锆增韧玻璃陶瓷的方法有：熔融法、烧结法和溶胶—凝胶法。氧化锆在玻璃陶瓷的热处理过程中，首先析出，以t－ZrO2的形式存在。

4、理论上讲，对于压裂缝为垂直裂缝类型时最大水平主应力方向与压裂缝方向一致，因此确定出地应力方向，即可评价压裂缝方向。根据多种方法确定的四个区块的现今地应力方向见表5-4。在构造的转折端、高点，特别是断层部位地应力方向有偏转。

疲劳裂纹扩展的第一阶段为切向扩展阶段，裂纹尖端将沿着与拉伸轴呈45°方向的滑移面扩展。疲劳裂纹扩展的第二阶段为正向扩展阶段。在交变应变作用下，疲劳裂纹从原来与拉伸轴呈45°的滑移面，发展到与拉伸轴呈90°。

宏观裂纹扩展阶段这一阶段是从微观裂纹逐渐过渡过来的宏观阶段，裂纹扩展速率增加，扩展方向与拉应力垂直，且是单一裂纹扩展。一般认为裂纹长度a在0．01mm～ac范围内的扩展为宏观裂纹扩展阶段。

金属材料的疲劳断裂：许多机械零件和工程构件，是承受交变载荷工作的。在交变载荷的作用下，虽然应力水平低于材料的屈服极限，但经过长时间的应力反复循环作用以后，也会发生突然脆性断裂，这种现象叫做金属材料的疲劳。

钢材的疲劳过程可分为裂纹的形成，裂纹缓慢扩展和最后迅速断裂三个阶段。

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